TBM施工風險與應對措施

摘 要：在當前隧道工程施工過程中，為能夠使施工質量及施工效率得到較好保障，越來越多的現代化施工技術及施工工藝得到廣泛應用，而TBM施工就是其中比較重要的一種。在TBM施工過程中，十分重要的一項影響因素就是施工風險，因而在實際施工中應當對施工風險加強重視，并且選擇有效措施及方法有效應對施工風險，從而使施工有效性得到較好保證。

關鍵詞：TBM施工；施工風險；應對措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.107

隧道工程在當前屬于十分重要的一種社會工程，同時也是施工難度較大的一種工程。在隧道工程施工中，TBM施工技術的應用可使施工效率及施工質量得以有效提升，然而TBM施工有一定風險存在，不但會影響施工進度，還會威脅施工人員生命安全。所以，作為TBM施工技術人員，應當對TBM施工中存在的風險加強認識，并且應當積極探索及應用有效措施應當風險，以保證TBM施工安全性及有效性。

1 TBM施工風險分析

1.1 TBM施工中的地質風險

在TBM施工過程中，其地質風險主要包括四種不同類型，具體而言如下：其一，在大埋深及高地應力條件下，存在巖爆風險與圍巖大變形風險；其二，在出現破碎帶及軟弱圍巖時，可能會有坍塌風險存在；其三，掌子面或者周圍圍巖存在滲透水風險以及涌水風險；其四，存在瓦斯滲漏風險。這些風險的存在均會導致嚴重安全事故發生，應當加強注意。

1.2 TBM施工中的裝備風險

在TBM施工過程中，TBM施工屬于十分重要的影響因素，因而施工裝備不合理也會導致有一定風險存在。就實際施工情況而言，TBM施工裝備選型及設計，不但對施工中TBM施工功能的發揮具有決定性影響，并且對于后期施工中風險發生概率也會產生直接影響。對于TBM施工裝備風險而言，其相關因素主要包括TBM選型，刀盤結構形式，還有刀具配置及刀型，同時還包括刀間距設計及地層處理設計，還包括支護系統設計。若裝備設計缺乏合理性，很容易導致工程風險的發生，比如刀盤損壞，主軸承或者密封發生損壞，刀具磨損異常。

1.3 TBM施工中的人為風險

對于TBM施工而言，為能夠使項目確保成功，十分重要的一點就是應當保證具備高素質施工隊伍，施工人員應當保證具有豐富經驗，具有較強專業性。在實際施工中，若施工人員在認知方面存在局限性，施工組織及管理責任心較缺乏，所制定施工方案及措施缺乏合理性等，這些因素均會導致TBM施工中風險有所增加[1-2]。

2 TBM施工風險有效應對措施

2.1 不良地質風險應對措施

第一，擠壓地層的應對措施。在隧道開挖整個過程中，由于在不良巖層中存在高壓，往往會導致隧道圍巖出現相互擠壓而不斷聚合情況，最終會導致隧道橫斷面有所減小，通常情況下，通過對現場壓力及巖體強度進行比較，可對這一問題進行預測。在施工地質屬于擠壓地層情況下，就短期而言，在刀盤及護盾上所施加較高壓力會造成TBM出現堵塞情況；就長期而言，襯砌支護在承受的壓力較高的情況下，往往會造成隧道結結構出現變形，還會導致隧道喪失其功能，若擠壓過于嚴重，還需對隧道進行重新設計。對于這一問題，常用的應對措施主要包括以下幾種：其一，選擇擴徑法，也就是擴大護盾及巖體之間所存在環形間隙，使其能夠達到15—25cm；其二，將護盾長度適當縮短；其三，應用錐型護盾，這種類型護盾前部直徑比較大，可有效避免護盾后部被擠壓；其四，使用潤滑劑，從而使護盾及巖石間摩擦得以減少。第二，高水壓地層的應對措施。在隧道施工過程中，若地質為高水壓地層，應盡量選擇泥水平衡盾構，也可選擇雙模式TBM。

2.2 TBM裝備風險應對措施

在施工條件不斷發生變化的情況下，在TBM施工方面也有著越來越高的要求，具體而言就是需要更快的掘進速度，需具備更高地質適應性，需具備更大隧道開挖直徑。為能夠保證在多變環境及極端地質環境下進一步提升TBM的適應性，在多功能高適應性TBM進行設計時，應當注意遵循以下原則：第一，應當保證施工人員及TBM設備安全；第二，對于施工過程中所需要各種難題要能夠有效解決；第三，對于各種地質風險均能夠有效應對；第四，應當具備較高適應性，且能夠對局部特殊性化兼顧。目前，應當比較廣泛的TBM主要包括雙護盾多功能TBM、雙模式TBM以及通用緊湊型TBM。在實際施工過程中，應當依據具體情況及實際需求，選擇合理的TBM進行施工，從而使施工過程中存在的風險能夠有效減少，使施工安全性得到更好保障。

2.3 人為風險應對措施

在TBM施工過程中，人為風險也是十分重要的影響因素，為能夠有效避免由于人為風險而出現安全事故，應當注意選擇具備較強能力及較高素質的施工人員隊伍。首先，需要保證施工人員經驗風險，這主要是因為對于地下工程中所存在風險，需要施工人員具備豐富經驗才能夠較好應對；其次，科學管理，對于TBM施工項目而言，其工期往往都比較緊張，在保證科學管理的基礎上才能夠使TBM效能得以充分發揮，從而保證節約成本，獲得更好效益；第三，專業高效，在TBM施工過程中，其工序安排均比較緊湊，每個環節之間存在密切聯系，而高效先進TBM裝備需要由專業高效的技術人員進行操作，從而使工期能夠得到較好保障，同時使施工過程中所產生風險能夠得以有效降低，使TBM施工安全性能夠得到更好保障[3-4]。

3 結語

在TBM施工過程中，施工風險屬于十分重要的一項影響因素，施工正常進行會產生嚴重不良影響，因而施工中的一項重要任務就是控制施工風險。所以，在實際施工過程中，施工技術人員應當清楚認識施工中存在的各種風險，在此基礎上選擇相關有效措施積極應對所產生的這些風險，以避免施工風險而導致安全事故發生，進而有效保障施工安全性，為施工正常進行提供更好支持與保障。

參考文獻：

[1]吳廣輝.輸水隧洞工程TBM法施工風險識別及對策研究[J].水利科技與經濟，2016，22（01）：21-23.

[2]溫森，賀東青，楊圣奇.隧洞變形引起的TBM施工事故綜合風險分析[J].巖土力學，2014，35（06）：1727-1734.

[3]董勇.TBM在重慶地鐵施工中的風險分析及安全管理[J].都市快軌交通，2013，26（03）：107-111.

[4]魯成勃.TBM施工隧洞工程風險分析及預防[J].河南水利與南水北調，2013（10）：59-60.

作者簡介：徐超群（1982-），男，山東棲霞人，本科雙學士，工程師，研究方向：隧道掘進機。